Filamento PVA na impressão 3D:propriedades, usos e principais vantagens

No setor de impressão 3D, o filamento PVA 3D (álcool polivinílico) é uma família de materiais extremamente importante. Sua solubilidade em água é muito valiosa porque permite que os andaimes de suporte sejam impressos em máquinas extrusoras duplas/multi e posteriormente removidos com facilidade. O PVA oferece diversas características úteis que o tornam quase perfeito como material de suporte. Estes incluem:alta solubilidade em água, alta viscosidade no estado derretido e uma faixa de temperatura de impressão de 180-210°C. 

O PVA foi produzido pela primeira vez por Fritz Klatte e patenteado na Alemanha em 1912. A comercialização inicial ocorreu no Japão no final da década de 1930, com a empresa Kuraray produzindo fibras Vinylon e Kuralon de baixo custo. Eles vinham em vários níveis de insolubilidade e cada um se adaptava a uma aplicação diferente. Algumas das fibras de PVA foram feitas para:modificar o concreto, reforçar a borracha ou permitir que a fibra de vidro resista melhor ao choque e ao encolhimento. 

A forma básica do PVA é o pó. O filamento de impressão 3D é formado pela fusão e extrusão desse material básico. Este filamento é muito uniforme nas suas propriedades e é comercializado em embalagens que evitam a exposição à humidade atmosférica. Tal exposição degradaria o material e faria com que os rolos de filamentos congelassem numa massa amolecida. Este artigo discutirá mais detalhadamente o filamento de impressão 3D PVA e examinará sua composição, propriedades e configurações recomendadas para impressora 3D.

O que é impressão 3D PVA?

No domínio da impressão 3D, o PVA é utilizado exclusivamente para construir andaimes de suporte. Serve para apoiar estruturas que de outra forma seriam impossíveis ou deselegantes de imprimir. Terminada a impressão, os suportes podem ser lavados. Os suportes de PVA são extrudados por uma segunda extrusora, mas são construídos exatamente da mesma maneira que o material primário da peça. Para obter mais informações, consulte nosso guia sobre tudo o que você precisa saber sobre impressão 3D.

Qual é a composição do filamento PVA?

O filamento de impressão 3D PVA típico disponível na Amazon é PVA (álcool polivinílico) puro de uma única fonte ou uma mistura de vários materiais PVA. Esses materiais PVA destinam-se a atingir o equilíbrio certo entre adesão, resistência, solubilidade em água e características de fluxo de fusão. PVA é um polímero sintético derivado da hidrólise de acetato de polivinila com fórmula nominal [CH2CH(OH)]n.  

O filamento para impressão 3D é fornecido em vários diâmetros, mas é PVA quimicamente puro, sem quaisquer aditivos e copolímeros além dos corantes. Alguma variação no peso molecular é normal entre fabricantes – varia com base no valor n na fórmula química. Esta variação no peso molecular afeta a temperatura e a densidade do fundido, portanto o filamento Esun PVA pode não ter exatamente as mesmas características do filamento Flashforge PVA, por exemplo.

Quais são as propriedades do filamento PVA?

Algumas das propriedades desejáveis do filamento PVA são:

1. Aparência branca (a menos que seja colorida por adição).
2. Translúcido.
3. Resistente a solventes e óleos orgânicos.
4. Altamente solúvel em água, dependendo do grau de hidrólise na sua fabricação e do seu peso molecular.
5. Alta classificação em resistência à tração, em comparação com muitos polímeros usados na impressão 3D.
6. Mais flexível e resistente ao desgaste do que muitos outros polímeros.

Comparação das propriedades do filamento PVA

Uma comparação das propriedades do filamento PVA com HIPS (poliestireno de alto impacto) e ABS (acrilonitrila butadieno estireno) é mostrada na Tabela 1 abaixo: